一、油罐
內壁
一)材料選擇依據
通過對油罐的腐蝕情況調查,首先對汽油罐進行內壁防腐,在90年代初防腐涂料一般采用耐蝕性好的涂料防護,例如環(huán)氧樹脂漆或聚氨脂漆等,有效的保護了油罐。但是這些涂料都有高絕緣性。由于油流輸送時與罐道和罐壁摩擦產生靜電,使罐內靜電壓升高,易產生靜電火花而引起油罐爆炸。因此對油罐內壁防腐的涂料不僅要有良好的耐蝕性,更應具有抗靜電性。目前我國使用比較多的是“環(huán)氧玻璃鱗片抗靜電涂料”。
該涂料是由底漆與面漆配套組成,在防腐方面,主要表現為:
1. 底漆主要成分為有機硅富鋅漆,在防腐蝕上主要表現為電化學保護、化學保護作用。
⑴.電化學保護作用:有機富鋅涂料中含有大量的(達70%以上)超細金屬鋅的微粒,它在涂料中彼此相連。而且,金屬鋅又和金屬基體緊密接觸。因此,當有電解質存在時(如水、溶液)就產生了許多微電池。由于鋅的電極電位(-0.75V)要比鐵的電位(-0.44V)低,根據電化學原理,鋅粉不斷地被消耗而保護了陰極鐵。即當鋅—鐵接觸時,在銹蝕條件下(水、溶液),鋅首先被氧化生成氫氧化鋅、氧化鋅,進一步吸收空氣中的二氧化碳,生成碳酸鋅。由于這種保護作用使得有機富鋅涂料具有保護鋼鐵,甚至在出現銹點的情況下不使銹點蔓延擴散。如鍍鋅鐵皮腐蝕情況。
⑵.化學保護作用:金屬鋅的化學性比較活潑,容易與其它物質起反應,特別是潮濕的空氣或溶液中很迅速的生成各種復鹽與難溶的化合物。如鋅被氧化,生成氫氧化鋅、氧化鋅、碳酸鋅(簡稱白銹)這些堿性物質。這些物質體積易膨脹,堵塞了涂膜內的空隙、裂紋和孔洞,擋住了氧氣、空氣及其它電解質的侵入,起著物理隔離作用,阻止鋅鐵被氧化,從而提高了涂層的穩(wěn)定性能。同時,由于這些難溶化合物,還牢固的覆蓋在涂層表面,保護了涂層并阻止鋅的繼續(xù)溶解。使有機富鋅涂料具有極其優(yōu)異的防銹性能,同時該涂料不污染油品。
另外,該材料與金屬基面有很好的結合力,當涂刷一道時干膜厚度約為40微米左右。由于該材料孔隙率大,這樣可使面漆容易滲透,加大了底漆與面漆的結合力。該材料抗靜電性能見表一。
2.面漆:主要是改性環(huán)氧樹脂、鱗片狀導電材料、玻璃鱗片狀填料、觸變劑組成,該材料的性能如下:
環(huán)氧樹脂具有良好的耐腐蝕性能。在固化后的環(huán)氧樹脂體系中,含有穩(wěn)定的苯環(huán)和醚鍵,以及脂肪族羥基,所以耐某些溶劑及稀酸、堿性的性能好。
在鱗片數脂層中,極薄的玻璃鱗片基本上是平行重迭排列的,當防腐層厚度為1毫米時,平行排列的玻璃鱗片就有幾百層,有效地阻止了腐蝕介質的滲入,所以抗腐蝕介質滲透的能力特別強。同時由于玻璃鱗片不連續(xù)地存在于樹脂中,使收縮力大大減少,涂層的抗裂性也好。這就使鱗片樹脂涂層的結構較之傳統防腐涂層有本質的區(qū)別,從而其耐蝕性能、抗沖性能非常好。
表一 涂料靜電指標
項目 |
國家標準 |
底漆 |
面漆 |
漆膜表面電阻率(Ω) |
‹108 |
2.3×106 |
2.9×106 |
漆膜體積電阻率(Ω·m) |
‹108 |
6.2×106 |
1.0×106 |
上述數據說明,電阻率遠低于國家頒發(fā)有關靜電安全標準。
3.用富鋅與環(huán)氧系涂料作為防腐層的組合,從理論到實際上較為合理。具體表現為:
⑴.當涂層有抗靜電要求時,要求漆膜有一定的導電率。從我國目前生產的抗靜電涂料看,基本是樹脂做底、面漆,因樹脂本身是絕緣體,如果要求漆膜有一定的導電率,要在底漆中加入一定數量的導電材料(如碳黑)。雖然抗靜電指標達到要求,但是底漆與金屬表面的結合力不好,易產生開裂或脫層。
⑵.富鋅做底漆與面漆時,雖然耐蝕性好,但是富鋅漆的鋅粉隨時間的延長易氧化成堿與鹽,這樣漆膜的導電率下降了,達不到國家頒發(fā)的有關靜電安全標準。
⑶.采用富鋅做底漆,環(huán)氧做面漆時,才能克服用其它材料做底漆時附著力不好的現象。同時用環(huán)氧系涂料做面漆,避免了富鋅漆氧化,導電率下降的缺點。
二).使用情況
1995年在某煉油廠汽油罐內壁采用了該材料,防腐后情況見表二:
表二 涂料使用前后對比
防腐前情況 |
防腐后情況 |
罐內壁、罐頂腐蝕較重,罐頂出現局部穿孔,銹蝕產物多,表面呈麻點狀。 |
經過8年多使用,至今表面防腐層完好沒有脫落,劃痕檢查仍保持良好的附著力。 |
外表面
關于罐外壁的腐蝕與防護問題,可以參照鋼結構的防腐來對待。但是對于帶保溫的罐底角金屬表面防腐,防腐要求比較嚴格。